유기화학실험 | Preparation of Benzoin(Benzoin Condensation) - Cyanide Ion Catalyzed

 

 

 

TIP

 

 

1. Benzoin을 합성하고 유기물질을 만들 수 있다.
2. 시안화 나트륨(NaCN)이나 시안화칼륨(KCN)의 촉매 작용으로 일어나는 두 방향족 알데히드 분자의 이합체 반응을 알아본다.

 

 

 

알데히드와 입체 장애가 없는 케톤은 HCN과 반응하여 시아노히드린(cyanohydrin, RCH(OH)C≡N)을 형성한다. 예를 들면 benzaldehyde를 HCN으로 처리하면 시아노히드린인 mandelonitrile이 88% 수득률로 얻어진다.

 

 

1900년대 초 Arthur Lapworth에 의해 자세히 연구된 시아노히드린 형성은 가역적이며, 염기-촉매 반응으로 알려져 있다. 순수한 HCN를 사용하면 반응이 매우 느리지만, 소량의 염기나 친핵성 시안화 이온, CN^-를 첨가하면 반응이 빨라진다. 다른 방법으로는 반응을 촉진시키기 위하여 KCN을 첨가할 수 있다. CN^- 이온은 알데히드와 케톤에 전형적인 친핵성 첨가 반응을 하여 정사면체의 중간체를 형성한 다음, HCN 의해 양성자가 첨가되어 시아노하이드린 생성물과 CN^- 이온을 생성한다.

 

시아노히드린 형성반응은 카르보닐기에 양성자 산(H-Y)이 첨가되는 매우 드문 반응 중의 하나이기 때문에 특히 흥미롭다. 왜냐하면 HCN과의 반응에서는 평형이 시아노히드린 첨가 생성물 쪽으로 기울어져 있다.

 

 

시아노히드린은 다른 화학 반응이 일어날 수 있기 때문에 시아노히드린 형성 반응은 매우 유용하다. 예를 들면 나이트릴기(-C≡N)는 LiAlH₄에 의해 환원되어 일차 아민(RCH₂NH₂)을 생성하고, 뜨거운 산 수용액에 의해 가수분해되어 카르보닐산이 된다. 따라서 시아노히드린 형성 반응을 이용하여 알데히드 또는 케톤을 다른 작용기로 바꿀수 있다.

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 250㎖ 둥근 바닥 플라스크에 sodium cyanide(NaCN) 0.03mol을 놓고 15㎖ 물에 용해시킨다.

 

2) Cyanide 용액에 ethanol과 0.15mol(16g, 15㎖)의 benzaldehyde를 첨가시킨다.

 

3) 작은 끓는 막대를 집어 넣고, 수직으로 냉각기를 붙이고 30분 동안 증기탕에 용액을 환류시킨다.

 

 

4) 증기탕으로부터 플라스크를 제거하고 냉각기를 떠어내고 결정화를 촉진시키기 위해 서늘한 곳에서 용액을 저어준다.

 

5) 얼음 물이 찬 50% 에탄올 15㎖ 두개와 여러 번의 물을 사용하여 철저하게 결정들을 씻어낸다.

 

6) 가능한 한 그 결정들이 마르도록 누르고 공기중에서 마를수 있도록 펼쳐 놓는다.

 

7) GC/MS를 이용하여 benzoin이 만들어 졌는지 확인한다.

 

 

 

[Chemistry/유기화학] - 유기화학실험 | Benzoin condensation

 

 

 

[유기화학실험]Preparation of Benzoin(Benzoin Condensation) 레포트